多囊卵巢综合征患者卵泡液的拉曼光谱分析及其对小鼠卵母细胞体外成熟的影响

目的探究多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)患者与非PCOS患者卵泡液中的差异性代谢物及其对小鼠卵母细胞体外成熟(in vitro maturation,IVM)和体外受精(in vitro fertilization,IVF)胚胎发育的影响。方法本研究的临床资料采取回顾性队列研究的研究方法获取;动物实验采取随机对照试验。收集2019年6月至2020年6月期间在上海集爱遗传与不育诊疗中心第一次接受IVF或卵胞质内单精子注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)周期的女性患者的卵泡液。根据是否为PCOS患者,分为PCOS组(n=71)和非PCOS组(n=70),回顾性分析两组患者的临床资料,并利用深度学习的拉曼光谱分析技术检测两组患者卵泡液的代谢谱差异。后续进行实验性研究,在PCOS患者和非PCOS患者卵泡液中进行小鼠GV期卵母细胞IVM培养,收集两组成熟的鼠卵母细胞进行IVF,进一步探讨卵泡液中差异性代谢物对鼠卵成熟及胚胎发育的影响。结果PCOS组患者卵母细胞成熟率[82.19%(886/1078)]和受精第3天的有效胚胎率[51.30%(553/1078)]显著低于非PCOS组[85.85%(625/728),P=0.038;53.30%(388/728),P=0.042],两组患者的累积临床妊娠率和累积活产率差异均无统计学意义(均P>0.05)。PCOS患者和非PCOS患者卵泡液之间存在差异性拉曼代谢光谱。两组间特征性拉曼位移主要集中在600~1000 cm^(-1)、1168 cm^(-1)、1344 cm^(-1)、1440 cm^(-1)、1504 cm^(-1)、1632 cm^(-1)、1664 cm^(-1)。拉曼特征位移数据库显示,两组卵泡液样本的差异代谢物主要集中蛋白质、脂质、游离核酸、葡萄糖、胆固醇、类胡萝卜素和氨基酸等物质。利用两组卵泡液行鼠卵IVM,PCOS卵泡液组的鼠卵MⅡ率[49.04%(77/157)]较非PCOS组更低[65.07%(95/146),P=0.005],利用小鼠MⅡ卵进行IVF,PCOS卵泡液组卵裂率[46.75%(36/77)]显著低于非PCOS组[63.16%(60/95),P=0.031],而两组囊胚率差异无统计学意义(P>0.05)。结论PCOS患者卵泡液存在差异性拉曼代谢光谱,其差异性代谢物可能导致卵母细胞成熟障碍,并进一步影响IVF胚胎的发育,拉曼光谱为PCOS诊断和代谢组学的差异物分析提供了简便有效的方法。